Evaluación del efecto de la temperatura, luz y tiempo de exposición en la actividad fotosintética de las microalgas

Abstract

Las microalgas son microorganismos unicelulares eucariotas con capacidad para realizar la fotosíntesis. Al poseer una tasa de crecimiento más elevada que las plantas superiores, generan biomasa más rápidamente. Esta biomasa está constituida por productos de alto valor añadido que van desde pigmentos carotenoides a sustancias con alto contenido proteico. Para poder llevar un cultivo de microalgas a gran escala y obtener así una producción masiva de estos productos de interés y alto valor económico se deben realizar ensayos previos a pequeña escala, en condiciones de laboratorio. De esta manera, se obtiene información que hace posible optimizar factores clave para el cultivo masivo de microalgas como pH, temperatura, intensidad de luz, concentración adecuada de nutrientes, etc. La forma más útil de presentar la caracterización cinética de una microalga son los modelos de crecimiento y de fotosíntesis en cultivos de microalgas. Estos modelos son ecuaciones que permiten obtener la velocidad de crecimiento o generación de oxígeno de las microalgas. Los modelos de crecimiento son útiles para observar cómo afectan estas diferentes condiciones ambientales al crecimiento del cultivo y a su respuesta fotosintética y por lo tanto son esenciales en el diseño de fotobiorreactores y en la adecuada gestión de cultivos masivos en condiciones externas. En este trabajo se va a observar la influencia de la luz, la temperatura y tiempo de exposición sobre la actividad fotosintética de tres especies diferentes de microalgas. La productividad neta de oxígeno permite estimar la productividad de biomasa generada en los cultivos de las microalgas. Con este fin, se van a realizar una serie de experimentos donde se exponen las cepas de microalgas seleccionadas a diferentes temperaturas (10, 20,30, 40 y 50°C) y valores de irradiancia (50,200, 350, 600, 800, 1200, 1500 μE/m2 · s) durante un período de tiempo determinado. Para evaluar la actividad fotosintética neta, se empleará un equipo conocido como respirómetro, el cual permite cuantificar la curva de producción de oxígeno bajo condiciones de luz, y la curva de consumo de oxígeno en oscuridad (relativa a la respiración celular). En este trabajo, se realizan ensayos con tres especies diferentes: Scenedesmus almeriensis, Isochrysis galbana (clon T-ISO) y Spirulina platensis. Se obtuvieron medidas de fotosíntesis y respiración de muestras tomadas a tiempos 0,2,4,6 horas. Estas medidas y datos aplicados a modelos matemáticos de crecimiento permitirán predecir y optimizar la productividad de las cepas de microalgas evaluadas, cuando son producidas en condiciones externas, en las cuales aparecen importantes fluctuaciones de luz y temperatura a lo largo del día y entre las distintas estaciones del año.